JP4451529B2 - 垂直搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、物品を挟んだ状態で垂直（鉛直）方向に搬送するための垂直搬送装置に関し、特に、垂直方向に搬送された物品を水平方向に移送するための機構を備えた垂直搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、倉庫等においては、物品を地上から高層階まで垂直（鉛直）方向に搬送する垂直搬送装置が用いられている。
このような従来の垂直搬送装置としては、例えば実公昭４７−１５８２１号公報に記載されたもののように、物品を挟んだ状態で垂直方向に搬送可能な一対の垂直搬送ベルトと、物品を水平方向に搬送可能な水平搬送部とを有するものが知られている。
【０００３】
この従来例においては、垂直搬送ベルトによって搬送された物品を第２の垂直搬送ベルトに受け渡すように構成されているとともに、第２の垂直搬送ベルトの物品を押出部材によって水平搬送部に押し出すように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の垂直搬送装置においては、物品を第２の垂直搬送ベルトから水平搬送部に押し出す際、物品が第２の垂直搬送ベルトや水平搬送部に引っかかることが原因で、確実に物品を水平搬送部に送り出せないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、水平搬送部に対して物品を確実に受け渡すことが可能な垂直搬送装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、物品（Ｍ）を鉛直方向に搬送可能な垂直搬送部（１０）と、垂直搬送部（１０）から送られた物品（Ｍ）を水平方向に搬送可能な水平搬送部（３０）とを有する垂直搬送装置において、垂直搬送部（１０）の上方に配置され、当該垂直搬送部（１０）によって送られた物品（Ｍ）を把持した状態で前記水平搬送部（３０）に向けて搬送するように構成された把持搬送機構（５０）を備え、前記把持搬送機構（５０）は、回転支軸（５４０）を鉛直方向に対して搬送方向後方側に所定の角度傾けた把持用ローラ（５４）を有する開閉自在の一対の把持ユニット（５３Ａ，５３Ｂ）を備え、当該一対の把持ユニット（５３Ａ，５３Ｂ）の把持用ローラ（５４）によって前記物品（Ｍ）を両側から把持して保持する一方、当該把持用ローラ（５４）の回転動作によって当該物品（Ｍ）に対して斜め上方に向かう搬送力（Ｆ）を与えるように構成されていることを特徴とする垂直搬送装置である。
【０００７】
請求項１記載の発明の場合、垂直方向上側に払い出された物品（Ｍ）を、把持搬送機構（５０）の把持用ローラ（５４）によって把持するとともに、把持用ローラ（５４）の回転動作によって物品（Ｍ）に対して斜め上方に向かう搬送力（Ｆ）を与えることによって搬送するため、従来技術のように、押し出す際に物品（Ｍ）が搬送部材等に引っかかるおそれもなくなるため、確実に物品（Ｍ）を水平方向に送り出すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る垂直搬送装置の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の垂直搬送装置の概略構成を示す正面図であり、図２は、同垂直搬送装置の概略構成を示す左側面図である。図３（ａ）は、本実施の形態の把持搬送機構の概略構成を示す正面図であり、図３（ｂ）は、同把持搬送機構の概略構成を示す左側面図である。図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の垂直搬送装置の動作状態を示す図である。
【０００９】
図１又は図２に示すように、本実施の形態の垂直搬送装置１は、垂直コンベヤ（垂直搬送部）１０と、水平搬入コンベヤ２０と、水平搬出コンベヤ（水平搬送部）３０と、把持コンベヤ（把持搬送機構）５０とを有している。
【００１０】
垂直コンベヤ１０は、鉛直（垂直）方向に延びる垂直フレーム１１を複数有している。
ここで、垂直フレーム１１は、その端部において他の垂直フレーム１１と連結可能に構成され、本実施の形態の垂直フレーム１１は、上側の垂直フレーム１１１と下側の垂直フレーム１１２の２個から構成されている。
【００１１】
また、垂直コンベヤ１０は、複数の垂直搬送ユニット１５（１５Ａ、１５Ｂ）を有している。これらの垂直搬送ユニット１５には、例えば樹脂を用いて無端状に形成された垂直搬送ベルト１６が、移動可能に設けられている。
上側の垂直フレーム１１１の正面側（図１の手前側）の側面には、垂直搬送ベルト１６Ａを有する垂直搬送ユニット１５Ａが配置されている。
【００１２】
一方、上側の垂直フレーム１１１の背面側（図１の奥側）の側面には、垂直搬送ベルト１６Ｂを有する第１の垂直搬送ユニット１５Ｂが配置されている。
そして、垂直搬送ベルト１６Ａの搬送面１６ａと、垂直搬送ベルト１６Ｂの搬送面１６ｂとは、所定の大きさのコンテナ（物品）Ｍを挟むことが可能な間隔をもって平行に配置されている。
【００１３】
また、下側の垂直フレーム１１２にも、上述の垂直フレーム１１１と同様の位置に、それぞれ、垂直搬送ユニット１５Ａ、１５Ｂが配置されている。
ここで、図２又は図３（ｂ）に示すように、垂直フレーム１１には、各垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂをそれぞれが互いに接近する方向に押圧可能な押圧部材１７が複数設けられている。そして、これらの押圧部材１７により、各垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂは、コンテナＭを把持可能な状態に張られている。
また、図１又は図２に示すように、各垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂは、垂直搬送用の駆動モータ１８の動力が伝達されて鉛直方向に移動するように構成されている。
【００１４】
図１又は図２に示すように、水平搬入コンベヤ２０は、下側の垂直フレーム１１２の下方の部位に設けられている。この水平搬入コンベヤ２０は、一対の移動可能な水平搬入チェーン２１Ａ、２２Ｂを有し、これらの水平搬入チェーン２１Ａ、２１Ｂの移動によりコンテナＭを水平方向に搬送するように構成されている。また、水平搬入コンベヤ２０は、上下動可能なリフタ２３を有し、このリフタの移動により所定のタイミングでコンテナＭを持ち上げるように構成されている。
【００１５】
図１又は図３（ａ）に示すように、水平搬出コンベヤ３０は、上側の垂直フレーム１１１の上方前方側（図１の上方右側）の部位に設けられている。この水平搬出コンベヤ３０は、移動可能な水平搬出ベルト３１を有し、この水平搬出ベルト３１の移動によりコンテナＭを搬送するように構成されている。
ここで、水平搬出ベルト３１は、その搬送面３１ａが、垂直コンベヤ１０の上側の垂直搬送ベルト１６Ａの上端部分及び垂直搬送ベルト１６Ｂの上端部分とほぼ水平になるように配置されている。
【００１６】
図１又は図３（ａ）（ｂ）に示すように、把持コンベヤ５０は、上側の垂直フレーム１１１の垂直コンベヤ１０より上方の部位にあって、水平搬出コンベヤ３０の後方側（図１の左側）に設けられている。
【００１７】
この把持コンベヤ５０は、一対の長方形状の把持フレーム５１Ａ、５１Ｂを有している。これら把持フレーム５１Ａ、５１Ｂは、垂直フレーム１１の垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂ側に、それぞれ、４節リンク部材５２Ａ、５２Ｂにより連結された状態で配設されている。
【００１８】
把持フレーム５１Ａには、クランプユニット（把持ユニット）５３Ａが設けられている。このクランプユニット５３Ａは、例えば、把持ローラである同一形状の３個のクランプローラ５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）から構成されている。各クランプローラ５４ａ〜５４ｃは、それぞれ回転支軸５４０を支軸として把持フレーム５１Ａに回転可能に支持されている。ここで、各クランプローラ５４ａ〜５４ｃの各回転支軸５４０は、垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂと平行な面上において互い平行に、かつ、鉛直方向に対して微小角度（例えば約５度）だけ後方側に傾くように配置されている。
【００１９】
これらのクランプローラ５４ａ〜５４ｃのうち、例えば、水平搬出コンベヤ３０側のクランプローラ５４ａは、図示しない駆動モータを内蔵し、その駆動モータの動力によりクランプローラ５４ａ自体が回動するように構成されている。また、クランプローラ５４ａと隣接するクランプローラ５４ｂは、クランプローラ５４ａの動力を例えばベルトによって伝達することにより従動回転するように構成されている。さらに、本実施の形態の場合、クランプローラ５４ａから最も離れたクランプローラ５４ｃは、単に把持フレーム５１Ａに支持されているだけである。
【００２０】
そして、このような構成により、図３（ｂ）に示すように、クランプユニット５３Ａのクランプ面５３ａは、垂直搬送ベルト１６Ａの搬送面１６ａと平行になっている。
【００２１】
一方、把持フレーム５１Ｂには、クランプユニット５３Ａと同様に構成されたクランプユニット（把持ユニット）５３Ｂが設けられている。クランプユニット５３Ｂのクランプ面５３ｂは、クランプユニット５３Ａのクランプ面５３ａと対向配置されている。
【００２２】
上側の垂直フレーム１１１の頂部の中央には、クランプユニット５３Ａ、クランプユニット５３Ｂを駆動するためのエアーシリンダ５５が設けられている。ここで、エアーシリンダ５５には、空気圧の変動により鉛直方向に移動可能な作動子５６が設けられている。ここで、作動子５６には、ジョイント部材５７が固定され、このジョイント部材５７には、一対の棒状のアーム部材５８Ａ、５８Ｂが、それぞれの一方の端部において回転可能に支持されている。これらのアーム部材５８Ａ、５８Ｂの他方の端部は、それぞれ、４節リンク部材５２Ａ、５２Ｂのうちの把持フレーム５１Ａ、５１Ｂ側に固定された部材５２ａ、５２ｂに回転可能に支持された状態で連結されている。
【００２３】
そして、このような構成により、クランプユニット５３Ａ、５３Ｂは、エアーシリンダ５５の作動によって、コンテナＭの搬送方向と交差する方向に開閉できるようになっている。
【００２４】
ここで、クランプユニット５３Ａとクランプユニット５３Ｂとが開かれた位置においては、それぞれのクランプ面５３ａとクランプ面５３ｂとの間隔が、垂直搬送ベルト１６Ａの搬送面１６ａと垂直搬送ベルト１６Ｂの搬送面１６ｂとの間隔より、若干広くなるように設定されている。
【００２５】
一方、クランプユニット５３Ａとクランプユニット５３Ｂとが閉じられた位置においては、それぞれのクランプ面５３ａとクランプ面５３ｂとの間隔が、垂直搬送ベルト１７Ａの搬送面１７ａと垂直搬送ベルト１７Ｂの搬送面１７ｂとの間隔より、若干狭くなるように設定されている。
【００２６】
他方、把持フレーム５１Ａ、５１Ｂの前方側下端部分の近傍には、例えば光透過型の検出器からなる作動センサ６１が設けられている。また、垂直搬送ベルト１６Ａ、１６Ｂの上方部位には、例えば同様の光透過型の検出器からなる安全センサ６２が設けられている。
【００２７】
図６は、本実施の形態の制御手段の接続状態を示す図である。
図６に示すように、垂直搬送装置１は、公知のプログラマブルコントローラ等を有する制御手段９０を有し、この制御手段９０は、上述したエアーシリンダ５５と電気的に接続されているとともに、作動センサ６１及び安全センサ６２と電気的に接続されている。
【００２８】
かかる制御手段９０は、作動センサ６１がコンテナＭを検出した情報に基づき、エアーシリンダ５５の作動を制御するように構成されている。
なお、本実施の形態の制御手段９０は、作動センサ６１がコンテナＭを検出した状態で安全センサ６２がそのコンテナＭを検出した場合に、垂直搬送用の駆動モータ１８の駆動を停止するように制御する機能、すなわち、搬送中にコンテナＭ同士の衝突を防止する安全機能を有している。
【００２９】
このような構成を有する本実施の形態においてコンテナＭを搬送する場合には、まず、搬入コンベヤ２０にコンテナＭを順次投入する。この場合、把持コンベヤ５０のクランプローラ５４ａ、５４ｂを常時回転させておく。
【００３０】
そして、図１又は図２に示すように、搬入コンベヤ２０によって、コンテナＭを水平方向に搬送し、リフタ２３によりコンテナＭを持ち上げて垂直コンベヤ１０に受け渡す。
【００３１】
垂直コンベヤ１０においては、垂直搬送ベルト１７Ａ、１７ＢによってコンテナＭを両側から挟んだ状態で鉛直上方に搬送する。
そして、図４（ａ）に示すように、垂直搬送ベルト１７Ａ、１７Ｂの上端部分まで搬送されたコンテナＭを、作動センサ６１が検出した後、制御手段９０からの命令によって、所定のタイミングでエアーシリンダ５５を作動し、クランプユニット５３Ａ、５３Ｂを閉じる方向に移動させる。
【００３２】
これにより、図４（ｂ）に示すように、垂直コンベヤ１０からほぼ離れた状態のコンテナＭを、把持コンベヤ５０のクランプユニット５３Ａ、５３Ｂによって把持する。
【００３３】
この場合、クランプローラ５４のうちのクランプローラ５４ａ、５４ｂが、後方側に若干傾いた状態で回転しているため、クランプローラ５４ａ、５４ｂは、コンテナＭに対してやや斜め上方向に向かう搬送力Ｆを与える。
【００３４】
その結果、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、クランプローラ５４ａ、５４ｂによって、コンテナＭを徐々に持ち上げながら水平方向に対してやや斜め上方向に搬送して水平搬出コンベヤ３０に送り出す。
【００３５】
一方、図５（ｂ）に示すように、把持コンベヤ５０から送り出されたコンテナＭを、作動センサ６１が検出した後、制御手段９０からの命令によって、所定のタイミングでエアーシリンダ５５を作動し、クランプユニット５３Ａ、５３Ｂを開く方向に移動させる。これにより、把持コンベヤ５０は、次に垂直コンベヤ１０から払い出されるコンテナＭを受け取り可能になる。
【００３６】
以上述べたように本実施の形態によれば、垂直方向上側に払い出されたコンテナＭを、把持コンベヤ５０が把持するとともに、ほぼ水平方向に搬送するため、従来技術のように、押し出す際にコンテナＭがベルト等の搬送部材に引っかかるおそれもなくなり、確実にコンテナＭを水平搬出コンベヤ３０に送り出すことができる。
【００３７】
特に、本実施の形態によれば、把持コンベヤ５０によりコンテナＭを水平方向に対してやや斜め上方向に搬送するため、コンテナＭを水平搬出ベルト３１の搬送面３１ａに対して必ず間隔をもって送り出すことができ、その結果、コンテナＭの前方側の下部が水平搬出ベルト３１にぶつからず、円滑にコンテナＭを水平搬出コンベヤ３０に送り出すことができる。
【００３８】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、各クランプユニット５３Ａ、５３Ｂにおいてクランプローラ５４を３個設けるようにしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、２個又は４個以上にすることもできる。
【００３９】
また、上記実施の形態においては、コンテナＭを把持して搬送するための手段として、ローラを用いたが、例えば、垂直搬送ユニット１５のようにベルトを用いてコンテナＭを搬送するように構成することもできる。
【００４０】
さらに、上記実施の形態においては、各クランプユニット５３Ａ、５３Ｂを若干傾けて配置したが、各クランプユニット５３Ａ、５３Ｂを揺動可能な構成にし、各クランプユニット５３Ａ、５３Ｂの姿勢を、鉛直方向に払い出されたコンテナＭを受け取る場合と、水平方向に送り出す場合とに分けて変えることもできる。
【００４１】
例えば、クランプユニット５３Ａ、５３Ｂのそれぞれのクランプローラ５４の回転を停止させて把持コンベヤ５０がコンテナＭを把持する動作と、クランプユニット５３Ａ、５３Ｂの姿勢を変えて各クランプローラ５４を回転させてコンテナＭを水平搬出コンベヤ３０に送り出す動作との二つ動作に分けるようにする。
【００４２】
この例は、例えば精密機器のような物品をコンテナＭに装填して搬送する場合のように、時間当たりの搬送可能なコンテナＭの個数で示す搬送能力を、上記実施の形態の搬送能力より下げて用いる場合に適しており、この例によれば精密機器に振動を与えずにより円滑にコンテナＭを水平搬出コンベヤ３０に送り出すことができる。
【００４３】
さらにまた、垂直コンベヤ１０の搬送する向きを鉛直下向きとし、水平搬入コンベヤ２０を垂直コンベヤ１０の上部に配設する一方、水平搬出コンベヤ３０を垂直コンベヤ１０の下部に配設してこれらの間に把持コンベヤ５０を配設することもできる。この場合、把持コンベヤ５０は、鉛直下方側に払い出されたコンテナＭを、受け取るとともに水平方向に送り出すような構成にする。
【００４４】
さらに加えて、上記実施の形態においては、クランプローラ５４ａ、５４ｂを常時回転させるようにしたが、コンテナＭの位置に関する情報に基づき、所定のタイミングで、クランプローラ５４ａ、５４ｂの回転の始動及び停止を繰返すこともできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、鉛直方向に払い出された物品を確実に水平方向に送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の垂直搬送装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】同垂直搬送装置の概略構成を示す左側面図である。
【図３】（ａ）：本実施の形態の把持搬送機構の概略構成を示す正面図である。
（ｂ）：同把持搬送機構の概略構成を示す左側面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）：本実施の形態の垂直搬送装置の動作状態を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）：本実施の形態の垂直搬送装置の動作状態を示す図である。
【図６】本実施の形態の制御手段の接続状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 垂直コンベヤ（垂直搬送部）
３０ 水平搬出コンベヤ（水平搬送部）
５０ 把持コンベヤ（把持搬送機構）

Claims (1)

1. 物品（Ｍ）を鉛直方向に搬送可能な垂直搬送部（１０）と、該垂直搬送部（１０）から送られた物品（Ｍ）を水平方向に搬送可能な水平搬送部（３０）とを有する垂直搬送装置において、
   前記垂直搬送部（１０）の上方に配置され、当該垂直搬送部（１０）によって送られた物品（Ｍ）を把持した状態で前記水平搬送部（３０）に向けて搬送するように構成された把持搬送機構（５０）を備え、
   前記把持搬送機構（５０）は、回転支軸（５４０）を鉛直方向に対して搬送方向後方側に所定の角度傾けた把持用ローラ（５４）を有する開閉自在の一対の把持ユニット（５３Ａ，５３Ｂ）を備え、当該一対の把持ユニット（５３Ａ，５３Ｂ）の把持用ローラ（５４）によって前記物品（Ｍ）を両側から把持して保持する一方、当該把持用ローラ（５４）の回転動作によって当該物品（Ｍ）に対して斜め上方に向かう搬送力（Ｆ）を与えるように構成されていることを特徴とする垂直搬送装置。

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